生理幻灯片-体温

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1、第七章 能量代谢与体温 energy metabolism and body temperature 第一节 能量代谢 定义：生物体内在物质代谢过程中所伴随 着的能量的释放、贮存、转移和利 用等称为能量代谢。,一、机体能量的来源与利用 (一)能量的来源:食物中蕴藏的化学能(C-H键)。 1.三磷酸腺苷的生成与作用 ATP 既是体内重要的储能物质，又 是直接供能物质; 1mol ATP ADP(释 放51.6kJ能量)。 磷酸肌酸(creatine phosphate,CP) 是ATP的储存库。,2.三大营养物质的能量转化 （1）糖(carbohydrate glucose,GS) 是体内主要能

2、源，供能占50-70; 储能形式 肝糖元:维持血糖 肌糖元:骨骼肌运动需要 供能途径 有氧氧化: 1molGS 38 molATP 无氧酵解:如剧烈运动时 1molGS 2 molATP 氧债 oxygen debt,（2）脂肪（fat） 特点： 体内各种能源物质贮存的主 要形式(脂肪占体重20%, 而 糖仅150g);短期饥饿时供能。 氧化时释放的能量多(1g脂肪 氧化放能为糖2倍)。 甘油在肝磷酸化、脱氢糖氧化途径供能; 脂肪 酶 GS 脂肪酸活化、-氧化 乙酰CoA 糖途径;,（3）蛋白质（protein） 基本组成单位：氨基酸(amino acid) 特点：主要功能为重新合成蛋白 质，

3、供能为次要功能； 特殊情况(长期不能进食或 体力极度消耗)下供能; 在体内氧化不彻底，较体外 燃烧供能少。,(二)能量的利用,(三)能量平衡,二、能量代谢测定 (一)能量代谢的测定原理 能量守恒定律,（二）与能量代谢测定有关的几个概念： 1.食物的热价Thermal equivalent of food 1g食物氧化（或在体外燃烧）所释放的 能量叫热价。热价又分为生物热价和 物理热价。 2.食物的氧热价Thermal equivalent of oxygen 某营养物氧化时，消耗1升氧所产生 的能量。,3.呼吸商 respiratory quotient,RQ 机体一定时间内，CO2呼出量与O

4、2吸 入量的比值。 RQ= 糖=1 蛋白质= 0.80 脂肪= 0.71 混合食= 0.85 非蛋白呼吸商：糖和脂肪氧化时产生的CO2量和消耗的O2量的比值。,CO2产生量（mol或ml数） O2消耗量（mol或ml数）,（三）能量代谢的测定方法 1.直接测热法(Direct calorimetry) 2.间接测热法(Indirect calorimetry) 定比定律能量守恒定律 C6H12O6+ 6O2 6CO2+ 6H2O + E,简化方法计算,某某在1小时内耗氧量100L，CO2产量为82L，问该小时产热量？思路： 1、耗氧量，CO2产量 = 呼吸商 = 查表 = 氧热价 = 氧热价

5、耗氧量 82/100 = 20.20 = 20.20KJ/L 100L,三、影响能量代谢的因素 (一)肌肉活动 (二)精神活动(精神紧张状态时) (三)食物的特殊动力效应:进食后1h始, 延续7-8h，所产生的热量比未进食时有 所增加的现象。食物这种刺激机体产生 额外能量消耗的作用称specific dynamic effect of food。蛋白质为30%；糖为6%； 脂肪为4%；混合食为10%。 (四)环境温度:2030最稳定;20以 下增加; 10以下30 显著增加。 30 以上也增强。,四、基础代谢(Basal metabolism) 1.基础状态下的能量代谢。 2.基础状态：清晨、

6、清醒、静卧，未 作肌肉活动；前夜睡眠良好，测定 时无精神紧张；测定前至少空腹12 小时；室温保持在2025。 3.基础代谢率(Basal metabolism rate,BMR): 单位时间内基础状态下的能量代谢. BMR不是机体最低的能量代谢。 与体表面积有关的概念：肺活量、心输出量、肾小球滤过率、BMR.,表示法： 实测绝对值:Kcal或Kjm2 h； 超出正常值百分数： (正常平均值-实测值)正常平均值 100%=15% BMR异常： BMR：甲亢;发热，体温1BMR13%； 糖尿病；RBC增多症； BMR：甲低；病理性饥饿；肾上腺皮质 低功；肾病综合征；脑垂体肥胖,第二节 体温及其调节

7、 Body temperature and its regulation,一、体温 (一)表层温度和核心温度 1.表层温度(Shell temperature): 2.核心温度(Core temperature): 深部与表层的区分不是严格解剖学 结构，而是生理学对整个机体体温 所做的模式划分。由表至深存在温 度梯度。,1.Shell temperature 皮肤温(skin temperature)： A.各部位的温度差别较大; B.受环境温度和衣着影响,不稳定; C.与局部血流量关系密切:环境温 度和精神紧张等影响血管舒缩进 而影响皮肤的温度。 体表向深部厚约10mm的一层:在散 热活动中

8、起重要作用。,2.Core temperature 特点: A.相对稳定，各部位温差小； B.因代谢水平不同，内脏器官有温差： 肝最高脑次之肾、胰、12指肠略低 直肠最低。但血液循环可使其趋于一致。 体温：一般指身体深部的平均温度。 测量部位：直肠:平均37.5(36.9-37.9) 口腔:平均37.2(36.7-37.7) 腋窝:平均36.8(36.0-37.4) 鼓膜温代表下丘脑温； 实验研究食管温代表体温,(二)体温正常变动 1.体温的昼夜变化： 晨2-6时最低，午后1-6时最高。 free-running period 2.性别:女男0.3；女基础体温(醒 后起床前的体温)随月经周期变

9、化； 3.年龄:新生儿体温调节能力差；老年 体温低。 4.肌肉活动:代谢强，产热增，体温高 5.其他:激动、紧张、进食、麻醉药等,二、机体的产热与散热 (一)产热过程(heat production) 1.主要产热器官:安静时肝脏为主、运动时骨骼肌为主. 2.产热的形式： 寒战产热 shivering thermogenesis 寒冷环境下,骨骼肌不随意的节律性收缩 非寒战产热non-shivering thermogenesis 又称代谢产热。褐色脂肪产热量最大。,3.产热活动的调节,（1）体液调节 （2）神经调节,(二)散热（heat loss） 1.散热的部位:主要是皮肤，少量是排泄物

10、2.散热的方式 皮肤温环境温时： 辐射(radiation) 传导(conduction) 对流(convection),环境温皮肤温时： 蒸发(evaporation): 不感蒸发 insensible perspiration; 发汗 sweating;,汗液 汗腺分类:小、大汗腺；主要受交感 ACh能,少数(掌,跖,额)NA能纤维支配。 汗的成分:99%H2O;1%NaCl,KCl,尿素。 分泌之初为等渗导管重吸收低渗。 汗腺活动的调节 发汗是反射性活动；下丘脑有发汗中枢 温热性发汗：全身；参与体温调节 精神性发汗：掌,跖,额局部,3.循环系统在散热中的作用 热环境下：交感神经紧张度皮

11、肤小动脉舒张A-V吻合枝开放 皮肤血流量散热 冷环境下：与上相反。 适中温和环境：仅通过调节皮肤血 管口径控制皮肤温度，从而增加或 减少散热量，维持体热平衡,三、体温调节 （thermoregulation） 体温调节可分为: 自主性体温调节autonomic thermo- regulation:在中枢调控下,通过调节生理反应，维持体温稳定，如增减皮肤血流量、发汗、寒战等； 行为性体温调节behavioral thermo- regulation:姿势，行为; 保、散温措施；,自主性体温调节自动控制系统,(一)温度感受器(thermoreceptor) 1.外周温度感受器：存在于皮肤、粘膜、

12、 内脏等处。热、冷感受器分别在局部温 度升、降时兴奋。 2.中枢温度感受器：存在于脊髓、延髓、 下丘脑、脑干网状结构等处。 热敏N元：脑局部T,放电; 温度敏感 (warm-sensitive neuron,WSN) 神经元 启动散热过程。 冷敏N元:T放电;产热。 (cold-sensitive neuron,CSN),热敏和冷敏神经元的单位放电频率对局部脑温变化的半对数曲线,冷敏,热敏,(二)体温调节中枢thermotaxic center 1.体温调节中枢的部位：在下丘脑； 2.体温调定点学说 PO/AH区是体温调节的中枢整合中 心(延髓、脊髓也有一定整合)： 破坏PO/AH与体温调节有

13、关的产、散 热反应消失;身体各部位温度信息均 会聚于PO/AH;PO/AH对影响体温的化 学物质的反应与体温调节反应一致; PO/AH输出的整合指令广泛:有自主 神经、躯体神经及内分泌系统参与。,调定点(set point)学说,（1）PO/AH区神经元的活动设定了调定点:37 当脑温37:机体产热、散热平衡； 当脑温37:中枢的调节活动使产热活 动，散热活动 当脑温37:中枢的调节活动使产热活 动，散热活动 （2）调定点是由PO/AH区温度敏感神经元的工作特性决定的。,3.致热原引起的发热是调定点重调定(resetting)而上移的结果： WSN温度反应阈值(3739, 斜率变小)散热反应推迟。 致热原 CSN温度反应阈值(3739, 斜率变大)产热反应提前。 两类神经元活动的共同作用调 定点上移(39)。,热敏和冷敏神经元的单位放电频率对局部脑温变化的半对数曲线,冷敏,热敏,复习思考题 1.名词解释：食物的热价、食物的 氧热价、呼吸商、基础代谢、 体温、不感蒸发、调定点 2.试述影响能量代谢的因素 3.机体的散热方式 4.试述体温调节中枢及其作用,